Buckingham, Edgar

Edgar Buckingham
Englanti  Edgar Buckingham
Syntymäaika 8. heinäkuuta 1867( 1867-07-08 )
Syntymäpaikka Philadelphia , Pennsylvania , Yhdysvallat
Kuolinpäivämäärä 29. huhtikuuta 1940 (72-vuotias)( 29.4.1940 )
Kuoleman paikka Washington , USA
Maa  USA
Tieteellinen ala fysiikka , erityisesti maaperän fysiikka
Työpaikka National Bureau of Standards
Alma mater Harvardin yliopisto
Leipzigin yliopisto
Akateeminen tutkinto Filosofian tohtori (PhD) fysiikan alalta
tieteellinen neuvonantaja Wilhelm Ostwald
Tunnetaan yhtenä Pi-lauseen kirjoittajista
Palkinnot ja palkinnot

Edgar Buckingham ( eng.  Edgar Buckingham ; 8. heinäkuuta 1867 , Philadelphia , Pennsylvania , USA - 29. huhtikuuta 1940 Washington , USA ) on yhdysvaltalainen fyysikko.

Elämäkerta

Hän valmistui Harvardin yliopistosta fysiikan B.A.- tutkinnolla vuonna 1887 . Sitten hän opiskeli Strasbourgin ja Leipzigin yliopistoissa , mukaan lukien kemisti Wilhelm Ostwald . Hän väitteli tohtoriksi Leipzigin yliopistosta vuonna 1893 , minkä jälkeen hän opetti fysiikan kemiaa ja fysiikkaa Bryn Mar Collegessa . Vuosina 1897-1899 hän kirjoitti termodynamiikan oppikirjan . [1] Vuonna 1899 hän jätti Bryn Marin ja työskenteli kuparikaivoksessa Morencissa, Arizonassa . Vuonna 1901 hän meni naimisiin Elizabeth Holsteinin kanssa Texasissa ja aloitti fysiikan opettamisen Wisconsinin yliopistossa .

Vuodesta 1902 vuoteen 1906 hän työskenteli Yhdysvaltain maatalousministeriön maaperätoimistossa maaperän fyysikkona , kirjoitti ja julkaisi vuosien varrella 2 julkaisua kaasun ja veden dynamiikasta maaperässä. Vuodesta 1906 vuoteen 1937 hän työskenteli Yhdysvaltain kansallisessa standarditoimistossa (nykyinen National Institute of Standards and Technology eli NIST).

Vuosina 1918-1919 hän työskenteli jonkin aikaa tiedeattaseena Yhdysvaltain Rooman -suurlähetystössä .

Vuonna 1923 Buckingham oli ensimmäinen National Bureau of Standards -tutkijoista, joka sai itsenäisen aseman, mikä tarkoitti, että hänet vapautettiin kaikista hallinnollisista tehtävistä.

Hän jäi eläkkeelle National Bureau of Standardsista vuonna 1937 70-vuotiaana, mutta jatkoi tutkimustyötä Bureaulle, kunnes hän kuoli Washingtonissa 29. huhtikuuta 1940 .

Tieteellinen toiminta

Hänen osaamisalueitaan kuuluivat maaperän fysiikka , kaasuominaisuudet, akustiikka , neste- ja kaasumekaniikka sekä mustan kappaleen säteily Buckingham on yksi Pi-lauseen kirjoittajista dimensioanalyysin alalla . [2] [3]

Buckinghamin ensimmäinen työ maaperän fysiikassa koski maaperän ilmastusta , erityisesti hiilidioksidin häviämistä maaperästä ja sen korvaamista hapella . Kokeistaan ​​hän havaitsi, että maaperän rakenne , tiheys tai vesipitoisuus ei merkittävästi vaikuta kaasun diffuusionopeuteen maaperässä. Saatuihin tietoihin perustuvan empiirisen kaavan avulla Buckingham pystyi määrittämään diffuusiokertoimen ilmapitoisuuden funktiona. Tämä suhde mainitaan edelleen usein monissa nykyaikaisissa oppikirjoissa ja sitä käytetään nykyaikaisessa tutkimuksessa. Kaasunkuljetusta koskevien tutkimusten tuloksena pääteltiin, että kaasujen vaihto maaperän ilmastuksen aikana tapahtuu diffuusiona ja on käytännössä riippumaton ulkoisen ilmanpaineen muutoksista. [neljä]

Buckingham ryhtyi sitten maaperän vesitutkimukseen. Hänen työnsä maaperän vedestä, Tutkimukset maaperän kosteuden liikkeestä , julkaistiin USDA Bureau of Soils of 1907 -julkaisussa Bulletin 38. Työ sisälsi kolme osaa, joista ensimmäinen käsitteli veden haihtumista maakerroksen alta. Buckingham havaitsi, että maaperät, joiden rakenne vaihtelee, voivat suuresti estää haihtumista, varsinkin jos kapillaarivirtaus ylimpien kerrosten läpi on estetty. Toinen osa oli omistettu maaperän kuivaamiseen kuivissa ja märissä olosuhteissa. Buckingham havaitsi, että haihtumishäviöt olivat aluksi korkeampia kuivasta maaperästä, mutta kolmen päivän kuluttua haihtuminen kuivissa olosuhteissa väheni märissä olosuhteissa, ja kokonaishäviöt lisääntyivät lopulta märästä maasta. Buckingham uskoi, että tämä johtui itsestään multaamisesta (hän ​​kutsui sitä maaperän muodostavaksi luonnolliseksi multaaksi), jota maaperä ilmeni kuivissa olosuhteissa. [5]

Kolmas osa sisältää tietoja tyydyttymättömästä virtauksesta ja kapillaaritoiminnasta . Buckingham tunnisti ensimmäisenä maaperän ja veden välisestä vuorovaikutuksesta johtuvien mahdollisten voimien merkityksen. Hän kutsui tätä kapillaaripotentiaaliksi, joka tunnetaan nykyään kosteus- tai vesipotentiaalina (matriisipotentiaali). Hän yhdisti kapillaariteorian ja energiapotentiaalin maaperän fysiikan teoriassa ja hahmotteli ensimmäistä kertaa maaperän vedenjohtavuuden riippuvuuden kapillaaripotentiaalista. Tämä suhde tuli myöhemmin tunnetuksi suhteelliseksi läpäisevyydeksi öljytekniikassa. Hän sovelsi myös Darcyn lakia vastaavaa kaavaa tyydyttymättömään virtaukseen. [neljä]

Vuonna 1923 hän julkaisi raportin, jossa hän suhtautui skeptisesti siihen, että suihkumoottorit olisivat taloudellisesti kilpailukykyisiä potkurikäyttöisten lentokoneiden kanssa aikakauden matalilla korkeuksilla ja nopeuksilla. [6]

Muistiinpanot

  1. Hall, Edwin H. Review: Theory of Thermodynamics , kirjoittanut Edgar Buckingham   // Bull . amer. Matematiikka. soc.  : matemaattinen päiväkirja . - American Mathematical Society , 1902. - Voi. 9 , iss. 3 . — s. 173–175 . - doi : 10.1090/s0002-9904-1902-00972-5 .
  2. Buckingham, E. Fyysisesti samankaltaisissa järjestelmissä; kuvat dimensioyhtälöiden  käytöstä // Physical Review  : tieteellinen aikakauslehti  . - American Physical Society , 1914. - Voi. 4 , iss. 4 . — s. 345–376 . - doi : 10.1103/PhysRev.4.345 . - .
  3. Hanche-Olsen, Harald. Buckinghamin pi - lause  . Institute for matematiske fag . NTNU (1998). Haettu 23. maaliskuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 20. syyskuuta 2008.
  4. 1 2 John R. Nimmo, Edward R. Landa. Edgar Buckinghamin maaperän fysiikan panokset  (englanniksi)  (linkki ei ole käytettävissä) . Isotooppimerkkiaineet . USGS (maaliskuu–huhtikuu 2005). Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2013.
  5. T.N. Narasimhan. Buckingham (1907): An Appreciation  (englanniksi)  // Vadose Zone. - 2004. - 17. marraskuuta ( osa 4 ). Arkistoitu alkuperäisestä 23. maaliskuuta 2022.
  6. Buckingham, Edgar. Raportti nro 159: Suihkukoneisto lentokoneille  (englanniksi)  (downlink) . NASA Technical Reports Server . Haettu 23. maaliskuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 22. helmikuuta 2014.